基于組合導航系統(tǒng)應用的網(wǎng)絡(luò)交換機設(shè)計研究.pdf

1、隨著計算機技術(shù)的蓬勃發(fā)展和船舶裝備的不斷現(xiàn)代化，不僅要求組合導航系統(tǒng)提供準確的位置信息，而且要求組合導航系統(tǒng)為武器系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)等其它系統(tǒng)提供更加豐富的導航信息。而傳統(tǒng)的串口和CAN網(wǎng)絡(luò)通信方案越來越不能滿足各系統(tǒng)間大通信量的實時性要求，以太網(wǎng)以其實時性強、可靠性高、價格低廉等特點被廣泛應用于組合導航系統(tǒng)，使各操控系統(tǒng)可隨時獲得組合導航系統(tǒng)提供的各種海洋環(huán)境信息，達到對船舶的最佳控制。 交換機是建立有線以太網(wǎng)的核心設(shè)備，隨著國家

2、對科學技術(shù)領(lǐng)域自主創(chuàng)新的提倡和重視，以及組合導航系統(tǒng)對交換機高可靠性和高網(wǎng)絡(luò)安全性的要求，自主研發(fā)和生產(chǎn)出組合導航系統(tǒng)專用的以太網(wǎng)交換機已成為一項迫切工作。 本文首先介紹開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)，詳細分析以太網(wǎng)交換機的工作原理和性能參數(shù)，為系統(tǒng)設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。隨后以我校研制的綜導顯控臺為背景，根據(jù)綜導顯控臺的使用要求選擇寬溫、低功耗、非集成的MAC(RTL8308B)和PHY(RTL8208B)芯片，詳細闡述

3、模塊化硬件設(shè)計，將交換機分為接口電路、電源電路和交換功能單元三大模塊，并根據(jù)綜導顯控臺的實際需要對每個模塊進行詳細設(shè)計和調(diào)試。軟件部分主要根據(jù)IEEE802.3規(guī)范標準，研究數(shù)據(jù)收發(fā)模塊基于Verilog HDL語言的RTL級實現(xiàn)方法。最后編寫測試程序?qū)Ρ驹O(shè)計的傳輸速率和丟包率進行測試，并與市場上同類交換機進行比較。 通過長時間運行和比較測試，證明本設(shè)計的性能已達到綜導顯控臺的使用要求，為綜導顯控臺提供了一種實時性強、可靠性高、